The invention provides a hardware real-time analog multi-channel communication protocol chip system, method and media, including: system interaction module: completing the connection with the system under test, real-time monitoring the control instructions of the system under test; internal PL logic module of FPGA: completing hardware acceleration of protocol chip; internal ARM1 module of FPGA: realizing multi-protocol chip function; internal ARM0 module of FPGA: realizing: Now it interacts with the host computer to realize multi-protocol chip control and data interaction. The software platform module of the host computer realizes multi-protocol chip function customization, real-time data monitoring and control of analog chip. Users of the invention can customize simulation according to different chip manuals, control chip registers and other information by C code, and update customization by system software platform, which is convenient and flexible.
【技术实现步骤摘要】
硬件实时模拟多通路多种类通信协议芯片系统、方法及介质
本专利技术涉及芯片模拟
，具体地，涉及硬件实时模拟多通路多种类通信协议芯片系统、方法及介质。
技术介绍
现有方案中，多为单种类通信协议控制器，大多基于ARM或主机平台，无硬件支持，模拟结果与真实硬件平台结果相差较大，实时性及可靠性均相对较差，多为功能验证性质，而非真实模拟平台系统。无硬件支持的芯片模拟多为上位机C程序编写，通过网络或其他接口与被测设备连接，并非真实硬件接入被测设备，模拟多为功能性验证，延迟较大，一般为毫秒级误差范围；由硬件支持的芯片模拟系统可直接接入被测设备，可模拟真实情况下各种参数变化引起的传输情况，误差延迟<1us级别。专利文献CN108156062A(申请号:201810198894.8)公开了一种兼容以太网和CANFD在内的多种通信协议的网关控制器，其中包括外部通信模块、交换机模块、诊断模块、模拟电子单元模块、网关模块以及控制配置界面/触摸屏模块。但该专利主要基于以太网及CAN模拟网关控制器，而非直接模拟通信协议芯片功能。专利文献CN101674243A(申请号:200910189991.1)公开了一种基于模拟通信芯片技术的报文转发方法,解决提供一套完整的处理和转发逻辑,将不同类型报文进行统一处理的技术问题,采用的技术方案是,所述专利文献是在目标板上设置统一转发报文用的专用处理单元,借助CPU将通信芯片允许接收的报文类型和该类型报文相关的通讯协议存入以上专用处理单元配套的专用存储单元,借助配套处理软件调用与通信芯片相同的转发处理逻辑和配置对转发报文进行处理,处理后将报...
【技术保护点】
1.一种硬件实时模拟多通路多种类通信协议芯片系统，其特征在于，包括：系统交互模块：完成与被测系统的连接，实时监控被测系统的控制指令；FPGA内部PL逻辑模块：完成协议芯片硬件加速；FPGA内部ARM1模块：实现多协议芯片功能；FPGA内部ARM0模块：实现与上位机交互，实现多协议芯片控制及数据交互；上位机软件平台模块：实现多协议芯片功能定制、模拟芯片实时数据监控及控制。
【技术特征摘要】
1.一种硬件实时模拟多通路多种类通信协议芯片系统，其特征在于，包括：系统交互模块：完成与被测系统的连接，实时监控被测系统的控制指令；FPGA内部PL逻辑模块：完成协议芯片硬件加速；FPGA内部ARM1模块：实现多协议芯片功能；FPGA内部ARM0模块：实现与上位机交互，实现多协议芯片控制及数据交互；上位机软件平台模块：实现多协议芯片功能定制、模拟芯片实时数据监控及控制。2.根据权利要求1所述的硬件实时模拟多通路多种类通信协议芯片系统，其特征在于，所述系统交互模块支持与传统LOCALBUS总线标准进行交互，支持与千兆网络进行交互，支持与光纤、SRIO总线进行交互；所述FPGA内部PL逻辑模块包括：与被测系统交互硬件模块组：通过IP方式实现链路层到MAC层数据解析，完成与被测系统的数据交互；并行可实时动态配置多SRAM/FIFO模块组：模拟协议芯片寄存器及数据缓存；高速ACPDMA通道模块：当所模拟芯片有信息需通知FPGA内部ARM进行处理时，通过高速ACPDMA通道进行传输，直接映射FPGA内部ARM中内存；中断控制模块组：完成与被测系统及与FPGA内部ARM的中断处理。3.根据权利要求2所述的硬件实时模拟多通路多种类通信协议芯片系统，其特征在于，所述系统交互硬件模块组包括：以太网MAC及PHY核模块：实现以太网链路层到MAC层数据解析；光纤及SRIO接口的MAC及PHY核模块：实现SRIO链路层到MAC层数据解析；LOCALBUS总线滤波、采样、解析、传输核模块：实现传统并行总线数据解析；所述并行可实时动态配置多SRAM/FIFO模块组包括：空间分配模块：在硬件FPGA中开辟一块预设大小的空间BLOCKRAM作为多模拟芯片寄存器及FIFO存储器的存储空间；模拟协议芯片寄存器模块：开辟预设数量的可动态配置并行SRAM存储器，统一由上位机进行配置、申请或销毁，各SRAM存储器根据所模拟的协议芯片实时性的不同，优先级不同，采取并行竞争的方式操作BLOCKRAM，确保高优先级模拟芯片优先处理，当有多个所模拟的协议芯片优先级相同时，采用时分方式进行操作；模拟协议芯片数据空间模块：开辟预设数量的可动态配置并行FIFO存储器，统一由上位机进行配置、申请或销毁，各FIFO存储器经过环境缓存处理映射进BLOCKRAM中，根据所模拟的协议芯片实时性的不同，优先级不同，采取并行竞争的方式操作BLOCKRAM，确保高优先级模拟芯片优先处理，当有多个所模拟的协议芯片优先级相同时，采用时分方式进行操作；所述中断控制模块组：与被测系统的中断处理模块：传统中断方式、SRIO的门铃中断方式、SRIO的消息中断方式、千兆网络的自定义协议帧方式；与FPGA内部ARM1的中断处理模块：采用FIQ中断方式，确保所模拟芯片实时处理需求。4.根据权利要求3所述的硬件实时模拟多通路多种类通信协议芯片系统，其特征在于，所述FPGA内部ARM1模块：根据被测系统传输的控制芯片指令，监控相应寄存器信息并修改相应寄存器信息；根据被测系统传输的数据，获取相应FIFO存储器的数据并传输至上位机；根据上位机传输的控制芯片指令，修改相应寄存器的信息；根据上位机传输的数据，填写相应FIFO存储器及对应寄存器的信息；所述FPGA内部ARM1模块还包括：ACPDMA通道监控模块：实时监控ACPDMA通道内存映射数据，根据接收数据中的控制字段，转入预设数量的模拟协议芯片处理的子函数中，从FPGA内部P逻辑的预设数量的SRAM存储器或FIFO存储器中获取寄存器信息及数据帧，完成相应协议芯片的处理，将处理后数据通过FPGA内部ARM传输至上位机。5.根据权利要求4所述的硬件实时模拟多通路多种类通信协议芯片系统，其特征在于，所述FPGA内部ARM0模块：运行PETELINUX，通过网络与上位机进行交互，通过OCM与FPGA内部ARM进行交互，并可实时更新FPGA内部ARM中的C代码，以完成不同模拟协议芯片的定制功能；所述上位机软件平台模块提供可视化模拟芯片定制，通过TCP/IP协议与FPGA进行数据交互及数据监控和控制。6.一种硬件实时模拟多通路多种类通信协...
【专利技术属性】
技术研发人员：李悦坤，孔祥雷，陆发忠，徐曙清，
申请(专利权)人：上海创景信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31
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